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碳纖維在航空工業中的使用越來越多,航空業制造商使用這種材料進行加工和制造,將面臨許多復雜的問題。這種材料可單獨使用,也可采用復合夾層和蜂房式結構,用途特別廣泛,重量輕和結構性負荷方面的優勢將確保其未來的增長。再一次領跑這一技術領域,與制造機翼結構的全球知名公司合作。諸如機身和機翼等碳纖維結構組件要承受巨大的壓力,無疑是所有飛機的關鍵部件。本質上,碳纖維是一種分層復合材料,如果機翼組件未達到 100% 平直度,重疊的一層則無法精準結合,在應力和壓力作用下將導致災難。OPEN MIND 與機翼制造商合作,使這種困難復雜的工序自動化,并與第三方公司合作,以數字方式掃描結構,然后對組件的曲面配合進行逆向工程,確定每個結構獨一無二的配合零件。
碳纖維作為一種很好的結構材料,已被廣泛應用于各種領域。除了質量輕、強度高、耐高溫等眾多優異的特性之外,碳纖維復合材料的耐腐蝕性特性比其他材料的要更為突出。從碳纖維的制作工藝過程可以看出,碳纖維是一種經過高溫碳化、然后經過石墨化處理最終形成的一種類似石墨晶體的一種結構,這中結構本身就具有很高的耐腐蝕的介質,在一些化學介質中,其強度、模量基本保持無變化。但是在實際應用中,碳纖維通常會與樹脂等基體材料融合,構成碳纖維復合材料使用,所以碳纖維制品的耐腐蝕性能會與碳纖維本身的耐腐蝕性能有一定的差異。
真空爐維修好后的使用初期要經常進行檢查,檢查使用后的真空爐表溫度和爐子實際溫度是否一致,檢查三相加熱體是否存在過熱損傷情況、溫度不均或發白等現象。對于三相高溫真空爐,以及真空電阻爐容量超過100kW時,每相、每一個加熱區都應安裝有電流表,發現真空爐溫與儀表指示不正常,及時分析處理。不能超負荷使用真空爐,真空爐保溫的使用溫度是指元件在真空中允許的本身表面溫度,并不是指加熱物質的溫度或加熱元件周圍的溫度。要注意真空電熱元件本身的溫度一股比它周圍的介質溫度或被加熱溫度高100℃。要避免加熱元件和產品發生反應,尤其足銅、鋁、鋅、錫、鉛等與真空加熱元件接觸,無論是細粉、熔液或蒸汽等,防止在電加熱體表面侵蝕形成“麻坑”,截面變小,最后過熱而燒斷。
除了做試驗外,不要停留在真空爐管區。試驗作業結束時,若無人持續運用,請關特別氣體,保留N2活動,并檢查是不是有其它電源該關而沒有關、煮酸用的小電爐或其它,請順手關掉。處理HF時,請戴手套,如不當心碰到HF時,請立刻沖水,用葡萄酸鈣加2%之水,揉擦傷處15'。石英玻璃制品請當心運用,避免破裂,導致嚴峻割傷。避免吸入從真空爐爐子或處理槽所冒出之各種氣體。氰化鉀(KCN)不行與酸類混置,因兩者可發生劇毒之KCN氣體。一旦發現有阻礙安全之事物時,請當即告訴有關人員(技術員等)。請節約純水用量。破晶片、濾紙、棉花棒,請勿掉入清潔槽的底部排水孔,避免因排水不良造成地板漬水。長短推桿之前端,在還沒運用到時,請朝上避免污染。
為了保證粉末成形坯在燒結過程中的脫蠟(潤滑劑或成形劑)、還原、燒結、合金化、致密化等順利進行,燒結時需要對燒結溫度、保護氣氛、坯件傳送速度、加熱和冷卻速度等進行調節和控制。燒結爐在結構和功能上應滿足以下五點要求:升有完善的脫蠟裝置或脫蠟帶;具有氣密性,即能隔絕爐外空氣并保證爐內保護氣氛暢通;爐內的各段溫度可控,各段氣氛可調。對于連續燒結爐,具有傳送裝置并且傳送速度可調;具有快速冷卻裝置,可將燒結零件快速冷卻到可以出爐的溫度。
工業化生產碳纖維按原料路線可分為聚丙烯腈 (PAN)基碳纖維、瀝青基碳纖維和粘膠 基碳纖維三大類。石墨硬氈從粘膠纖維制取高力學性能的碳纖維必須經高溫拉伸石墨化,碳化收率低,技術難度大、設備復雜,成本較高,產品主要為耐燒蝕材料及隔熱材料所用;由瀝青制取碳纖維,原料來源豐富,碳化收率高,但因原料調制復雜、產品性能較低,亦未得到大規模發展。石墨硬氈工廠由聚丙烯腈纖維原絲可制得高性能的碳纖維,其生產工藝較其它方法簡單,而且產品的力學性能優良,用途廣泛,因而自20世紀60年代問世以來,取得了長足的發展,成為當今碳纖維工業生產的主流。